JP4038510B2 - Cluster node status detection and communication - Google Patents
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Description
本開示は、包括的には、コンピュータネットワークに関する。
より詳細には、本開示は、相互接続されたコンピュータシステムのクラスタに関する。
The present disclosure relates generally to computer networks.
More particularly, the present disclosure relates to a cluster of interconnected computer systems.
クラスタは、単一の統合された計算ユニットとして使用される相互接続されたコンピュータシステムまたはサーバの集合を備える並列システムまたは分散システムである。
クラスタのメンバは、ノードまたはシステムと呼ばれる。
クラスタサービスは、クラスタに関係したアクティビティを管理する各ノードのソフトウェアの集合である。
クラスタサービスは、すべての資源を同一のオブジェクトとみなす。
資源には、ディスクドライブやネットワークカード等の物理ハードウェアデバイス、または、特に論理ディスクボリューム、TCP/IPアドレス、アプリケーション全体、データベース全体等の論理アイテムが含まれ得る。
1つのグループは、単一のユニットとして管理される資源の集合である。
一般に、グループは、特定のアプリケーションを実行して、そのアプリケーションが提供するサービスにユーザが接続することを可能にするのに必要なコンポーネントのすべてを含む。
グループで実行されるオペレーションは、通常、そのグループ内に含まれるすべての資源に影響を与える。
クラスタ化は、2つまたは3つ以上のサーバを共に接続することによって、システムの可用性、性能、ならびにネットワークシステムおよびアプリケーションの容量を増大させる。
A cluster is a parallel or distributed system comprising a collection of interconnected computer systems or servers that are used as a single integrated computing unit.
Cluster members are called nodes or systems.
The cluster service is a collection of software of each node that manages activities related to the cluster.
The cluster service considers all resources as the same object.
Resources can include physical hardware devices such as disk drives and network cards, or logical items such as logical disk volumes, TCP / IP addresses, entire applications, entire databases, among others.
A group is a collection of resources managed as a single unit.
In general, a group includes all of the components necessary to run a particular application and allow a user to connect to services provided by that application.
Operations performed on a group typically affect all resources contained within that group.
Clustering increases system availability, performance, and network system and application capacity by connecting two or more servers together.
クラスタ化は、2つまたは3つ以上のCPUを同時に使用して、アプリケーションまたはプログラムを実行する並列処理または並列計算に使用することができる。
クラスタ化は、システムアドミニストレータが既存のコンピュータおよびワークステーションを利用することを可能にするので、並列処理アプリケーションを実施するのにポピュラーな戦略である。
ネットワーク接続されたサーバに発行される要求の数を予測することは困難であるので、クラスタ化は、単一のサーバが圧倒されないように、処理アクティビティおよび通信アクティビティをネットワークシステム全体にわたって一様に分散させる負荷バランシングにも有益である。
1つのサーバが圧倒される危険を冒している場合に、より大きな容量を有する別のクラスタ化されたサーバに要求を転送することができる。
例えば、繁忙なウェブサイトは、負荷バランス方式を使用するために、2つまたは3つ以上のクラスタ化されたウェブサーバを使用することができる。
また、クラスタ化は、システムの負荷が増加するに伴い、新たなコンポーネントの追加を可能にすることによって拡張性も増大させる。
さらに、クラスタ化は、1つのグループ全体を単一のシステムとして管理することをシステムアドミニストレータに可能にすることによって、システムのグループおよびそれらのアプリケーションの管理も単純にする。
また、クラスタ化は、ネットワークシステムのフォールトトレランスを増大させるのに使用することもできる。
或るサーバが予期しないソフトウェア障害またはハードウェア障害を受けると、別のクラスタ化されたサーバが、障害を受けたサーバのオペレーションを引き継ぐことができる。
したがって、システムの何らかのハードウェアコンポーネントまたはソフトウェアコンポーネントが障害を受けると、ユーザは、性能低下を受けることはあるが、サービスへのアクセスを失うことはない。
Clustering can be used for parallel processing or parallel computing using two or more CPUs simultaneously to execute an application or program.
Clustering is a popular strategy for implementing parallel processing applications because it allows system administrators to utilize existing computers and workstations.
Because it is difficult to predict the number of requests issued to networked servers, clustering distributes processing and communication activities uniformly across the network system so that no single server is overwhelmed. It is also useful for load balancing.
If one server is at risk of being overwhelmed, the request can be forwarded to another clustered server with greater capacity.
For example, a busy website can use two or more clustered web servers to use a load balancing scheme.
Clustering also increases extensibility by allowing new components to be added as the system load increases.
Furthermore, clustering also simplifies the management of groups of systems and their applications by allowing the system administrator to manage an entire group as a single system.
Clustering can also be used to increase the fault tolerance of a network system.
If one server experiences an unexpected software or hardware failure, another clustered server can take over the operation of the failed server.
Thus, if any hardware or software component of the system is compromised, the user may suffer performance degradation but not lose access to the service.
現在のクラスタサービスには、特に、Microsoft社が自社のWindows(登録商標) NT 4.0オペレーティングシステムおよびWindows 2000 Advanced Serverオペレーティングシステムのクラスタ化用に設計したMicrosoft Cluster Server(MSCS)、Novell Netware Cluster Services(NWCS)等が含まれる。
例えば、MSCSは、2つのNTサーバのクラスタ化をサポートして、単一の高可用性サーバを提供する。
Current cluster services include, among others, Microsoft Cluster Server Server (MSCS), Novell Network Cluster Server, designed by Microsoft for clustering its Windows NT 4.0 operating system and Windows 2000 Advanced Server operating system. (NWCS) and the like are included.
For example, MSCS supports the clustering of two NT servers and provides a single high availability server.
また、クラスタ化は、ストレージエリアネットワーク(SAN)および同様のネットワーク接続環境を利用するコンピュータネットワークにおいて実施することもできる。
SANネットワークによって、複数のクラスタおよび/またはサーバ間でストレージシステムを共有することが可能になる。
SANのストレージデバイスは、例えば、RAID構成で構造化することができる。
Clustering can also be implemented in a computer network utilizing a storage area network (SAN) and similar network connection environment.
A SAN network allows a storage system to be shared between multiple clusters and / or servers.
A SAN storage device can be structured in a RAID configuration, for example.
システム障害を検出するために、クラスタ化されたノードは、ハートビートメカニズムを使用して、互いの健全性を監視することができる。
ハートビートは、或るクラスタ化されたノードが別のクラスタ化されたノードに送信する信号である。
ハートビート信号は、通常、イーサネット(登録商標)または同様のネットワーク上で送信される。
ただし、このネットワークは他の目的にも利用される。
To detect system failures, clustered nodes can monitor each other's health using a heartbeat mechanism.
A heartbeat is a signal transmitted from one clustered node to another clustered node.
The heartbeat signal is usually transmitted over Ethernet or a similar network.
However, this network is also used for other purposes.
予期されたハートビート信号がノードから受信されない時、そのノードの障害が検出される。
ノードの障害が検出された場合、クラスタ化ソフトウェアは、例えば、障害のあるノードの資源グループ全体を別のノードに転送することができる。
障害によって影響を受けたクライアントアプリケーションは、セッションの障害を検出でき、元の接続と同じように再接続を行うことができる。
When an expected heartbeat signal is not received from a node, a failure of that node is detected.
If a node failure is detected, the clustering software can, for example, transfer the entire resource group of the failed node to another node.
Client applications that are affected by the failure can detect session failures and reconnect in the same way as the original connection.
ハートビート信号がクラスタのノードから受信されると、そのノードは、通常、「アップ」状態にあると定義される。
アップ状態では、ノードは、適切に動作していると仮定される。
他方、ハートビート信号がもはやノードから受信されないと、そのノードは、通常、「ダウン」状態にあると定義される。
ダウン状態では、ノードは、障害を受けていると仮定される。
When a heartbeat signal is received from a node of the cluster, that node is typically defined as being in an “up” state.
In the up state, the node is assumed to be operating properly.
On the other hand, when a heartbeat signal is no longer received from a node, that node is typically defined as being in a “down” state.
In the down state, the node is assumed to have failed.
本明細書に開示する一実施の形態は、コンピュータシステムのクラスタのノードからステータスを通信する方法に関する。
第1のステータス信号が計算ノードから受信され、デフォルトステータス信号が生成される。
これらの第1のステータス信号およびデフォルトステータス信号が使用されて、第2のステータス信号が生成される。
One embodiment disclosed herein relates to a method of communicating status from a node of a cluster of a computer system.
A first status signal is received from the compute node and a default status signal is generated.
These first status signal and default status signal are used to generate a second status signal.
本明細書に開示する別の実施の形態は、コンピュータシステムのクラスタ内のノードステータスを通信する方法に関する。
現ノードのステータスを示す第1の信号が生成される。
先行ノードのステータスを示す第2の信号が受信される。
現ノードがクラスタに存在する場合には、第1の信号が次のノードに送信され、現ノードがクラスタから除去されている場合には、第2の信号が次のノードに送信される。
Another embodiment disclosed herein relates to a method of communicating node status within a cluster of computer systems.
A first signal indicating the status of the current node is generated.
A second signal indicating the status of the preceding node is received.
If the current node is in the cluster, the first signal is sent to the next node, and if the current node is removed from the cluster, the second signal is sent to the next node.
本明細書に開示する別の実施の形態は、コンピュータシステムのクラスタのノードからステータスを通信する装置に関する。
この装置は、少なくとも入力と、デフォルト信号ジェネレータと、出力信号ジェネレータとを含む。
入力は、計算ノードから第1のステータス信号を受信するように構成され、デフォルト信号ジェネレータは、デフォルトステータス信号を生成するように構成される。
出力信号ジェネレータは、第1のステータス信号およびデフォルトステータス信号を使用して、第2のステータス信号を生成するように構成される。
Another embodiment disclosed herein relates to an apparatus for communicating status from a node of a cluster of a computer system.
The apparatus includes at least an input, a default signal generator, and an output signal generator.
The input is configured to receive a first status signal from the compute node and the default signal generator is configured to generate a default status signal.
The output signal generator is configured to generate a second status signal using the first status signal and the default status signal.
本明細書に開示する別の実施の形態は、コンピュータシステムのクラスタ内のノードステータスを通信する装置に関する。
回路機構が、現ノードのステータスを示す第1の信号を生成するように構成され、入力が、先行ノードのステータスを示す第2の信号を受信するように構成される。
現ノードがクラスタに存在する場合には、第1の信号を次のノードに送信し、現ノードがクラスタから除去されている場合には、第2の信号を次のノードに送信するように、選択回路が構成される。
Another embodiment disclosed herein relates to an apparatus for communicating node status within a cluster of computer systems.
The circuitry is configured to generate a first signal indicating the status of the current node, and the input is configured to receive a second signal indicating the status of the preceding node.
If the current node is in the cluster, send the first signal to the next node, and if the current node is removed from the cluster, send the second signal to the next node, A selection circuit is configured.
クラスタ化されたノードの状態を報告する従来の技法について上述した。従来の技法では、ハートビートメカニズムが使用され、ノードは、「アップ」状態または「ダウン」状態のいずれかであると判断される。 A conventional technique for reporting the status of clustered nodes has been described above. In conventional techniques, a heartbeat mechanism is used and a node is determined to be in either an “up” state or a “down” state.
この従来の技法は、さまざまな場合において不十分であり、かつ、不利である。
例えば、ターゲットの重要なアプリケーションが機能していない(すなわち、アプリケーションがダウンしている)場合であっても、そのアプリケーションを実行しているノードは、依然として、自身のハートビート信号を送信している場合がある。
This conventional technique is inadequate and disadvantageous in various cases.
For example, even if the target critical application is not functioning (ie, the application is down), the node running that application is still sending its heartbeat signal There is a case.
その場合、クラスタは、重要なアプリケーションがダウンしている場合であっても、依然としてそのノードがアップしているとみなすことになる。
別の例では、クラスタは、予期されたハートビート信号をノードから受信しない場合があり、したがって、そのノードがダウンしていると仮定する場合がある。
しかしながら、そのノードは、実際にはアップしている(すなわち、適切に動作している)場合があり、ハートビート信号の欠落は、ダウンによるものではなく、相互接続の障害によるものである場合がある。
In that case, the cluster will still assume that the node is up, even if an important application is down.
In another example, the cluster may not receive an expected heartbeat signal from a node and may therefore assume that the node is down.
However, the node may actually be up (ie, operating properly) and the missing heartbeat signal may be due to an interconnect failure rather than a down. is there.
さらに、従来の技法は、通常、既存の回路機構を利用して、ステータス信号を生成し送信する。
この既存の回路機構は、クラスタ内の他の通信にも使用される。
それに反して、出願人は、ステータス信号をローバストに生成して送信するように特に設計された専用回路機構を使用することが、従来の技法よりも有利であると判断した。
In addition, conventional techniques typically utilize existing circuitry to generate and transmit status signals.
This existing circuitry is also used for other communications within the cluster.
In contrast, Applicants have determined that it is advantageous over conventional techniques to use dedicated circuitry specifically designed to robustly generate and transmit status signals.
高可用性(HA)クラスタの効率性(稼動時間の割合(percentage uptime))は、主として、クラスタのノードの1つが有用な計算機能または記憶機能の実行を中止したこと(すなわち、ノードが有効にダウンしている時)をクラスタが認識するのに要する時間量によって決定されることが分かる。
ノードが有効にダウンしているとクラスタが判断すると、クラスタ化ソフトウェアは、ユーザタスクへの割り込みをほとんど行うことなくノードの残りの実行を維持するのに必要なタスクを実行することができる。
The efficiency (percentage uptime) of a high availability (HA) cluster is primarily that one of the nodes in the cluster has ceased performing a useful calculation or storage function (ie, the node is effectively down). It can be seen that this is determined by the amount of time it takes for the cluster to recognize.
If the cluster determines that the node is effectively down, the clustering software can perform the tasks necessary to maintain the remaining execution of the node with little interruption to the user task.
しかしながら、上述したように、クラスタノードの状態を決定するのに使用される従来の技法は、さまざまな場合において正確でない。
従来の技法は、誤った(不必要な)フェイルオーバまたは検出の失敗になる場合がある。
検出の失敗は、クラスタレベルソフトウェアが、不良ノードから良好ノードに切り換わるべき時に切り換わることができない場合である。
さらに、従来の技法は、多くの場合、ノードのダウン状態を検出するのに、好ましくない長い時間を要する。
However, as mentioned above, the conventional techniques used to determine the state of a cluster node are not accurate in various cases.
Conventional techniques may result in false (unnecessary) failover or detection failure.
A detection failure is when the cluster level software cannot switch when it should switch from a bad node to a good node.
Furthermore, conventional techniques often require an undesirably long time to detect a node down condition.
図1は、本発明の一実施の形態によるクラスタのノード100の概略図である。
ノード100は、従来の計算サブシステム102および信号ハードウェア回路機構106を含む。
計算サブシステム102は計算要素を備え、この従来の要素には、一般に、1つまたは2つ以上の中央処理装置(CPU)、メモリ等が含まれる。
計算サブシステム102は、特に、サブシステムステータス信号104を生成して出力する。
信号ハードウェア回路機構106は、サブシステムステータス信号104を受信し、ノードステータス信号108を出力する。
ノードステータス信号108は、クラスタ内の次のノードに出力することができる。
これらの信号は、後続の図に関連して以下にさらに説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a node 100 of a cluster according to an embodiment of the present invention.
Node 100 includes a
The
In particular, the
The
The node status signal 108 can be output to the next node in the cluster.
These signals are further described below in connection with subsequent figures.
図2は、本発明の一実施の形態による信号ハードウェア106の概略図である。
信号ハードウェア106は、信号ジェネレータ202および出力信号ジェネレータ206を含むことができる。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
The
信号ハードウェア106は、計算ノード102からサブシステムステータス信号104を受信する。
サブシステムステータス信号104の例示のタイミング図を図4の上部に示す。
図4に示すように、サブシステムステータス信号104は、GOOD(良好)(アップ)状態またはBAD(不良)(ダウン)状態になることができる。
例えば、GOOD状態は、ハイ(論理1)信号によって表すことができ、BAD状態は、ロー(論理0)信号によって表すことができる。
計算サブシステム102が適切に機能している(正しく作動している)場合には、サブシステムステータス信号104は、GOOD状態に駆動されるべきである。
計算サブシステム102が適切に機能していない場合には、GOOD状態がサブシステムステータス信号104上に駆動されるべきではない。
GOOD信号の欠如は、システムがBADである(ダウンしている)ことを意味する。
An exemplary timing diagram for
As shown in FIG. 4, the
For example, the GOOD state can be represented by a high (logic 1) signal and the BAD state can be represented by a low (logic 0) signal.
If the
If the
The lack of a GOOD signal means that the system is BAD (down).
信号ジェネレータ202は、デフォルトBAD(デフォルトダウン)信号204を生成する。
デフォルトBAD信号204の例示のタイミング図を図4の下部に示す。
図4に示すように、デフォルトBAD信号204は、(単に論理レベルだけでなく)周期が非対称な信号を備える。
例えば、図示するように、デフォルトBAD信号204は、非対称のトグルパターン信号またはパルス変調信号を備えることができる。
図4に示すトグルパターンは、1つの可能性を示す単なる例である。
このようなトグルパターンは、当業者に既知のさまざまな電子回路機構を使用して生成することができる。
The signal generator 202 generates a default BAD (default down) signal 204.
An exemplary timing diagram for the default BAD signal 204 is shown at the bottom of FIG.
As shown in FIG. 4, the default BAD signal 204 comprises a signal that is asymmetric in period (not just logic levels).
For example, as shown, the default BAD signal 204 can comprise an asymmetric toggle pattern signal or a pulse modulated signal.
The toggle pattern shown in FIG. 4 is just an example showing one possibility.
Such toggle patterns can be generated using various electronic circuitry known to those skilled in the art.
出力信号ジェネレータ206は、デフォルトBAD信号204およびサブシステムステータス信号104の双方を受信するように構成される。
出力信号ジェネレータ206は、これら2つの信号を使用して、ノードステータス信号108を生成して出力する。
The
図3は、本発明の一実施の形態による出力信号ジェネレータ206の概略図である。
出力信号ジェネレータ206は、プルダウン素子302および論理関数ブロック304を含むことができる。
FIG. 3 is a schematic diagram of an
The
図3に示すように、プルダウン素子302は、サブシステムステータス信号104を受信するラインに接続される。
ハイレベル(この実施の形態ではGOOD)が計算サブシステム102から駆動されていない場合に、プルダウン素子302は、そのラインを強制的にローレベル(この実施の形態ではBAD)にする。
したがって、計算サブシステム102が何ら信号を生成してない場合であっても、サブシステムステータス信号104は、BAD状態に対応するレベルに好都合に引き寄せられる。
As shown in FIG. 3, the pull-down
When the high level (GOOD in this embodiment) is not driven from the
Thus, even if the
代替的な実施の形態では、サブシステムステータス信号104のローレベルはGOOD状態に対応することができ、ハイレベルはBAD状態に対応することができる。
その場合、プルアップ素子を使用してこの有利な効果を達成することができる。
プルダウン回路素子およびプルアップ回路素子(電圧レベルのプル素子)は当業者に既知である。
In an alternative embodiment, a low level of
In that case, a pull-up element can be used to achieve this advantageous effect.
Pull-down circuit elements and pull-up circuit elements (voltage level pull elements) are known to those skilled in the art.
図3に示すように、論理関数ブロック304は、サブシステムステータス信号104と共にデフォルトBAD信号204を受信する。
一実施の形態によると、論理関数ブロック304は、排他的論理和(XOR)ゲートを備えることができる。
他の実施の形態では、異なる関数を利用することができる。
As shown in FIG. 3,
According to one embodiment, the
In other embodiments, different functions can be utilized.
論理関数ブロック304が生成するノードステータス信号108の例示のタイミング図を図5に示す。
これらのタイミング図では、論理関数ブロック304はXORゲートであり、XORゲートへ入力される信号は、図4に示す信号(104および204)である。
An exemplary timing diagram for the node status signal 108 generated by the
In these timing diagrams, the
まず、サブシステムステータス信号104がBAD状態に対応する時に生成されるノードステータス信号108を検討する。
この場合、XORゲートは、デフォルトBAD信号204およびサブシステムステータス信号104のローレベルを受信し、これらの2つの信号に対して排他的論理和演算を実行する。
その結果は、図5の上部に示すノードステータス信号108である。
この例では、ノードステータス信号108は、BAD状態を表す周期的な信号である。
より具体的には、ここでは、ノードステータス信号108は、デフォルトBAD信号204と同じ周期形態(この例では、トグルパターンまたはパルス変調パターン)を有する。
First, consider the node status signal 108 that is generated when the
In this case, the XOR gate receives the low level of the default BAD signal 204 and the
The result is a node status signal 108 shown at the top of FIG.
In this example, the node status signal 108 is a periodic signal representing the BAD state.
More specifically, here, the node status signal 108 has the same periodic form (in this example, a toggle pattern or a pulse modulation pattern) as the default BAD signal 204.
次に、サブシステムステータス信号104がGOOD状態に対応する時に生成されるノードステータス信号108を検討する。
この場合、XORゲートは、デフォルトBAD信号204およびサブシステムステータス信号104のハイレベルを受信し、これらの2つの信号に対して排他的論理和演算を実行する。
その結果は、図5の下部に示すノードステータス信号108である。
この例では、ノードステータス信号108は、GOOD状態を表す周期的な信号である。
より具体的には、ここでは、ノードステータス信号108は、デフォルトBAD信号204の補完である、異なる周期的な信号である。
Next, consider the node status signal 108 that is generated when the
In this case, the XOR gate receives the high level of the default BAD signal 204 and the
The result is a node status signal 108 shown at the bottom of FIG.
In this example, the node status signal 108 is a periodic signal representing the GOOD state.
More specifically, here, the node status signal 108 is a different periodic signal that is a complement to the default BAD signal 204.
図6は、本発明の一実施の形態によるステータス通過回路600の概略図である。
この回路600によって、現ノードがダウンしている場合に、先行ノードのノードステータス信号108は当該現ノードを通過することが好都合に可能になる。
FIG. 6 is a schematic diagram of a
This
ノードNの信号ハードウェア106は、ノードNのノードステータス信号108を生成する。
例えば、信号ハードウェア106およびノードステータス信号108は、先の図面に関連して上述した通りのものとすることができる。
Node
For example, the
選択回路602は、ノードNのノードステータス信号108を受信する。
さらに、ノードN−1(クラスタ内の別のノード)からのノードステータス信号108も、選択回路602が受信する。
選択回路602は、これらの2つの信号に対して操作を行い、ノードN+1(クラスタ内の次のノード)に送信されるステータス出力信号604を生成する。
一実施の形態では、選択回路602は、2つのステータス信号の一方を選択して(ステータス出力信号604を介して)次のノードに渡すマルチプレクサ(MUX)を備えることができる。
ノードNの計算サブシステム(計算素子)が、(例えば、ノードの障害、メンテナンス、または他の理由により)クラスタから事前に除去されていた場合、ノードN−1からのステータスが渡される。
ノードNの計算サブシステムがクラスタによって現在使用されている場合には、ノードNのステータスが渡される。
このように、ノードNがダウンしている場合であっても、依然として、ノードN−1のステータスがシステムによって好都合に評価される。
The
Further, the
The
In one embodiment, the
If node N's computing subsystem (computing element) has been previously removed from the cluster (eg, due to node failure, maintenance, or other reasons), the status from node N-1 is passed.
If the node N compute subsystem is currently in use by the cluster, the status of node N is passed.
Thus, even if node N is down, the status of node N-1 is still conveniently evaluated by the system.
ノードN−1がダウンしている場合には、ノードN−1から受信したステータス信号は、ノードN−2を起源とするものである場合があることに留意されたい。
ノードN−1およびN−2が共にダウンしている場合には、ノードN−1から受信したステータス信号は、ノードN−3を起源とするものである場合がある。
以下同様である。
Note that if node N-1 is down, the status signal received from node N-1 may originate from node N-2.
If both nodes N-1 and N-2 are down, the status signal received from node N-1 may originate from node N-3.
The same applies hereinafter.
図7は、本発明の別の実施の形態によるクラスタのノード700の概略図である。
図7のノード700は、図1のノード100と同様である。
しかしながら、図7では、ノード700は、従来のサブシステムステータス信号104に加えて、サブシステム劣化ステータス信号702も生成する。
従来のサブシステムステータス信号104と組み合わせることによって、サブシステム劣化ステータス信号702は、報告された状態を、単純な2値信号から複数状態(3状態または4状態以上)の信号に拡張する。
FIG. 7 is a schematic diagram of a node 700 of a cluster according to another embodiment of the invention.
The node 700 in FIG. 7 is the same as the node 100 in FIG.
However, in FIG. 7, node 700 also generates subsystem degradation status signal 702 in addition to conventional
In combination with the conventional
例えば、サブシステム劣化ステータス信号702は、計算サブシステム102のDEGRADED(劣化)状態またはNOT_DEGRADED(非劣化)状態を示すことができる。
DEGRADED状態は、ノードの1つまたは2つ以上の面が「標準に達して」動作しておらず、その結果、場合によっては、ノードがHAクラスタから除去され得る時として定義することができる。
例えば、以下のルールを使用することができる。
ルールD1:計算サブシステムが50%を超える性能を失う。
ルールD2:危険な(臨界未満の或るレベル)シャーシコードが受信された。
これらのルールの変形および追加されたルールを使用して、特定のシステムに応じたDEGRADED状態を定義することもできる。
例えば、劣化状態に入る前の性能の割合は、50%と異なる場合がある。
その性能の割合は、75%等のように高い場合もあるし、25%等のように低い場合もある。
For example, the subsystem degradation status signal 702 can indicate the DEGGRADED (degraded) state or NOT_DEGRADED (non-degraded) state of the
The DEGRADED state can be defined as the time when one or more faces of a node are not “running standard” and as a result the node can be removed from the HA cluster.
For example, the following rules can be used.
Rule D1: The computing subsystem loses more than 50% performance.
Rule D2: A dangerous (some level below critical) chassis code was received.
These rule variants and added rules can also be used to define DEGRADED states for a particular system.
For example, the performance ratio before entering the degraded state may be different from 50%.
The performance ratio may be as high as 75% or as low as 25%.
一実施の形態では、サブシステム劣化ステータス信号702は、ノードが劣化しているか、または、劣化していないかを示す単純なフラグとすることができる。
他の実施の形態では、複数のレベルの劣化が存在し得る。
これら複数のレベルの劣化は、劣化のレベルの複数ビット符号化を使用して実施することができる。
換言すると、単一のDEGRADED状態だけを有する代わりに、複数のレベルの劣化をルールによって定義することができる。
複数のレベルの劣化を使用すると、クラスタのノード管理方法に関する、HAクラスタ化ソフトウェアの意志決定プロセス用の付加情報が、HAクラスタ化ソフトウェアに好都合に提供される。
例えば、劣化レベルは性能損失割合に依存する場合がある。
In one embodiment, the subsystem degradation status signal 702 can be a simple flag that indicates whether the node is degraded or not degraded.
In other embodiments, there may be multiple levels of degradation.
These multiple levels of degradation can be implemented using multiple levels of degradation of the degradation.
In other words, instead of having only a single DEGRADED state, multiple levels of degradation can be defined by rules.
Using multiple levels of degradation advantageously provides additional information for the HA clustering software decision process regarding the cluster's node management method to the HA clustering software.
For example, the degradation level may depend on the performance loss ratio.
特定の一実施の形態では、ノード劣化ステータス信号704は、HAクラスタ内の次のノードにデジタルに劣化状態を提供する1組のラインを備えることができる。
これらのラインは、抵抗器でプルダウンすることができる。
一実施態様は次のようにすることができる。
すなわち、これらのデジタルラインのすべてが論理0であることは、ノードがBADであることを示すことができる。
これらのラインのすべてが論理1であることは、ノードがGOODであることを示すことができる。
その間にある他の値は、ノードの劣化レベルを示すことができ、値が高いほどより多く機能していることを示す。
In one particular embodiment, the node degradation status signal 704 may comprise a set of lines that digitally provide a degradation state to the next node in the HA cluster.
These lines can be pulled down with resistors.
One embodiment can be as follows.
That is, all of these digital lines being logic 0 can indicate that the node is BAD.
All of these lines being logic 1 can indicate that the node is GOOD.
Other values in between can indicate the degradation level of the node, with higher values indicating more functioning.
図8は、本発明の別の実施の形態によるステータス通過回路800の概略図である。
図8の回路800は、図6の回路600と同様である。
しかしながら、図8では、選択回路802も、ノードNおよびN−1からのノード劣化ステータス信号704を受信する。
FIG. 8 is a schematic diagram of a
The
However, in FIG. 8, the
選択回路802は、入力信号に対して操作を行い、ノードNまたはノードN−1のいずれかからのGOOD/BADステータス情報と共に、追加された劣化ステータス情報を含むステータス出力信号804を生成する。
好都合なことに、この劣化ステータス情報は、GOOD/BADステータス情報との「照合」のようなクラスタレベルソフトウェアが利用することができ、その結果、より確実な1組のステータス情報が生成される。
The
Conveniently, this degradation status information can be used by cluster level software such as “matching” with GOOD / BAD status information, resulting in a more reliable set of status information.
上記開示は、従来技術を上回るさまざまな利点を含む。
第1に、クラスタにノードステータス情報を確実に送信するために、専用ハードウェアが設計および使用される。
これは、クラスタの高信頼性を改善するはずである。
第2に、ノードの適切なソフトウェアがアップして作動しており、GOOD状態を信号で伝えることができる時にのみ、GOOD状態は送信される。
その結果、ソフトウェアがダウンしている時に、ハードウェアはGOOD状態を示すことはない。
第3に、上記開示は、ノードがダウンしていることによる「ハートビートが存在しないこと」を相互接続の障害による「ハートビートの喪失」と区別する問題に対する解決法を提供する。
これは、動作ノードがGOOD信号に変更できるデフォルトBAD信号を提供することによって行われる。
第4に、上記開示は、劣化タイプのステータス信号用に別個の出力を提供し、その結果、このような劣化状態の通信を確実にする。
さらに、劣化ステータス信号によって、クラスタレベルソフトウェアは、「投票方式(voting scheme)」を使用して、ノードが実際にダウンしているかどうかを高速かつ正確に判断することが可能になる。
例えば、投票方式は、GOOD/BAD信号、DEGRADED/NOT_DEGRADED信号、およびクラスタが提供する通常のイーサネット接続を含む3つの信号を利用することができる。
The above disclosure includes various advantages over the prior art.
First, dedicated hardware is designed and used to reliably send node status information to the cluster.
This should improve the high reliability of the cluster.
Second, the GOOD state is sent only when the appropriate software on the node is up and running and the GOOD state can be signaled.
As a result, the hardware does not indicate a GOOD state when the software is down.
Third, the above disclosure provides a solution to the problem of distinguishing "no heartbeat" due to a node being down from "lost heartbeat" due to an interconnect failure.
This is done by providing a default BAD signal that the working node can change to a GOOD signal.
Fourth, the above disclosure provides a separate output for degraded type status signals, thus ensuring communication of such degraded conditions.
Furthermore, the degradation status signal allows the cluster level software to use a “voting scheme” to quickly and accurately determine whether a node is actually down.
For example, the voting scheme can utilize three signals including a GOOD / BAD signal, a DEGRADED / NOT_DEGRADED signal, and a normal Ethernet connection provided by the cluster.
上記説明では、本発明の実施の形態の十分な理解を提供するために、多数の具体的な細部が与えられている。
しかしながら、本発明の例示の実施の形態の上記説明は、網羅するためのものでもないし、開示した正確な形に本発明を限定するためのものでもない。
当業者は、具体的な細部の1つまたは2つ以上のものがなくても本発明を実施でき、他の方法、コンポーネント等によっても本発明を実施できることを理解しよう。
それ以外の場合には、既知の構造またはオペレーションは、本発明の態様を分かりにくくすることを回避するために、詳細に示されていないし、説明されていない。
当業者には分かるように、本発明の特定の実施の形態および例は、例示の目的で本明細書に説明され、さまざまな等価な変更が本発明の範囲内で可能である。
In the above description, numerous specific details are given to provide a thorough understanding of embodiments of the invention.
However, the above description of example embodiments of the invention is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed.
Those skilled in the art will appreciate that the invention may be practiced without one or more of the specific details, and that the invention may be practiced with other methods, components, and the like.
In other instances, well-known structures or operations have not been shown or described in detail to avoid obscuring aspects of the invention.
As will be appreciated by those skilled in the art, specific embodiments and examples of the invention are described herein for purposes of illustration, and various equivalent modifications are possible within the scope of the invention.
これらの変更は、上記詳細な説明に鑑み、本発明に対して行うことができる。
添付した特許請求の範囲に使用された用語は、明細書および特許請求の範囲に開示された特定の実施の形態に本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
そうではなく、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によって決定されるべきである。
特許請求の範囲は、特許請求の範囲の解釈の確立された原則に従って解釈されるべきである。
These changes can be made to the invention in light of the above detailed description.
The terms used in the following claims should not be construed to limit the invention to the specific embodiments disclosed in the specification and the claims.
Instead, the scope of the present invention should be determined by the appended claims.
The claims should be construed in accordance with established principles of claim interpretation.
100・・・ノード,
102・・・計算サブシステム(計算ノード),
104・・・サブシステムステータス,
106・・・信号ハードウェア,
108・・・ノードステータス,
104・・・サブシステムステータス,
106・・・信号ハードウェア,
108・・・ノードステータス,
202・・・信号ジェネレータ,
204・・・デフォルトBAD信号,
206・・・出力信号ジェネレータ,
104・・・サブシステムステータス,
108・・・ノードステータス,
204・・・デフォルトBAD信号,
304・・・論理関数ブロック,
100 ... node,
102: Computing subsystem (computing node),
104 ... subsystem status,
106: Signal hardware,
108 ... node status,
104 ... subsystem status,
106: Signal hardware,
108 ... node status,
202... Signal generator,
204 ... default BAD signal,
206 ... Output signal generator,
104 ... subsystem status,
108 ... node status,
204 ... default BAD signal,
304 ... logic function block,
Claims (13)
前記第1のノードに含まれる計算ノードの第1のステータス信号を受信することと、
前記第1のノードのデフォルトステータス信号を生成することと、
前記計算ノードが前記第1のステータス信号をアップ状態にあるべき状態に積極的に駆動しない場合に、前記第1のステータス信号を強制的にダウン状態にあるべき状態にすることと、
前記第1のノードのステータスを前記第2のノードに示すための第2のステータス信号を生成するために、前記第1のステータス信号および前記デフォルトステータス信号に論理関数を適用することと
を含む方法。 A method for communicating status from a first node of a cluster of computer systems to a second node comprising :
Receiving a first status signal of a computing node included in the first node ;
Generating a default status signal of the first node ;
Forcing the first status signal to be in a down state if the compute node does not actively drive the first status signal to a state that should be in an up state;
Applying a logic function to the first status signal and the default status signal to generate a second status signal for indicating the status of the first node to the second node. .
前記第2のステータス信号は、
前記アップ状態を示す第1の周期的な信号
を含み、
前記第1のステータス信号が前記ダウン状態を示す場合には、
前記第2のステータス信号は、
前記ダウン状態を示す第2の周期的な信号
を含む請求項1に記載の方法。 When the first status signal indicates the up state,
The second status signal is:
Including a first periodic signal indicative of the up state;
When the first status signal indicates the down state,
The second status signal is:
The method of claim 1, comprising a second periodic signal indicative of the down state.
前記第2のステータス信号は、デフォルトで前記第2の周期的な信号になる
請求項2に記載の方法。 If the first status signal does not indicate an up state or a down state,
The method of claim 2, wherein the second status signal defaults to the second periodic signal.
異なるトグルタイプの信号
を含む請求項3に記載の方法。 The first periodic signal and the second periodic signal are:
4. The method of claim 3, comprising different toggle type signals.
互いの補完
を含む請求項4に記載の方法。 The first periodic signal and the second periodic signal are:
The method of claim 4, comprising complementing each other.
デフォルト劣化ステータス信号を生成することと、
前記第1の劣化ステータス信号および前記デフォルト劣化ステータス信号を使用することであって、第2の劣化ステータス信号を生成することと
をさらに含む請求項1に記載の方法。 Receiving a first degradation status signal from the compute node;
Generating a default degradation status signal;
The method of claim 1, further comprising using the first degradation status signal and the default degradation status signal to generate a second degradation status signal.
複数のレベルの劣化
を含む請求項6に記載の方法。 The degradation status signal is
The method of claim 6 comprising multiple levels of degradation.
計算ノードから第1のステータス信号を受信するように構成された入力と、 An input configured to receive a first status signal from the compute node;
デフォルトステータス信号を生成するように構成されたデフォルト信号ジェネレータと、 A default signal generator configured to generate a default status signal;
前記第1のステータス信号および前記デフォルトステータス信号を使用して、第2のステータス信号を生成するように構成された出力信号ジェネレータと An output signal generator configured to generate a second status signal using the first status signal and the default status signal;
を備え、 With
前記出力信号ジェネレータは、前記第1のステータス信号に対して有効な電圧レベルのプル素子 The output signal generator includes a pull element having a voltage level effective for the first status signal.
を含む装置。 Including the device.
を含む請求項8に記載の装置。The apparatus of claim 8 comprising:
請求項8に記載の装置。The apparatus according to claim 8.
請求項10に記載の装置。The apparatus according to claim 10.
を含む請求項11に記載の装置。The apparatus of claim 11 comprising:
を含む請求項12に記載の装置。The apparatus of claim 12 comprising:
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